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耐高温线知识

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新型耐高温电缆的设计出产工艺

2018年03月04日 16:43:09 浏览量： 文章起源：线缆传媒

1、新型高温导体的设计要求
      耐高温导线可在各类变压器、互感器、传感器中用于传输仿照信号、电脉冲、节造电流等  ，以封关电磁场传输方式工作的耐高温同轴电缆在高温场所能够用于传输高频信号或通常场所传输较大功率的高频信号。随着科技的不休发展  ，对耐高温导线使用温度的要求越来越高  ，导线尺寸也越来越幼。表1为一种新型耐高温导线的重要电机能和机械机能要求。
 
2、新型耐高温导体的选材和结构
a．合理选择耐高温导线的结构  ，使其满足导线使用温度、绝缘电阻和机械机能的要求。结构尺寸确定的准则是在限造的耐高温导线总表径下尽可能地放大芯线的绝缘表径  ，以减幼高温导线的直流电阻。
b．强化工艺过程节造  ，采取特殊而有效的工艺措施  ，确保耐高温导线的电气机能和陆续造作长度。
 
2．1 导体资料
     耐高温导线的导体基料通常是以铜为主  ，其表表能够镀上耐高温的金属镀层。在高温状态下铜导体的表表随着温度的升高和功夫的增长  ，加快老化的过程变得越来越严沉  ，老化过程最终使导体的传输能力逐步降低  ，而这是人们所不仅愿的。在选择新型耐高温导线的导体资料时  ，不仅要思考其必须传输较大的电流  ，并且还应试虑到大电流会使导线发热。为了预防和延长这个过程  ，能够在铜导体的表表镀上分子结构比力不变的金属  ，如银或镍。为确保该新型耐高温导线在高温状态下的导电性  ，我们选取了直径为0．75 mm软态铜线进行镀镍  ，镀镍后的导线用孔径为0．70 mm的拉丝模过模  ，以保障芯体直径在(O．7O士0．02)mm之间。凭据有关试验  ，镀镍铜线的镀镍层厚度必须大于3 p．m  ，且过模后的导线最好不再进行弯曲。
 
2．2 绝缘资料
     由于高硅氧玻璃纤维纱(玻璃丝)拥有优良的绝缘性和优越的耐高温个性  ，因而是耐高温导线首选的绝缘资料之一。通常凭据高温导线的规格来选择高硅氧玻璃纤维纱的耐温等级及其规格支数。支数越大  ，高硅氧玻璃纤维纱就越细  ，并且柔软  ，但其抗拉强度相对较差；反之  ，支数越幼  ，高硅氧玻璃纤维纱就越粗  ，其抗拉强度越大  ，但柔软度较差。
    通常高硅氧玻璃纤维纱绝缘耐高温导线能在400℃左右使用  ，也可在特殊高温(如瞬间达到800℃)的场所中使用。但持久在过高温度状态下使用  ，其电机能和机械机能就会被粉碎  ，严沉时将影响其正常使用。由表1可知  ，此新型耐高温导线的规格较幼  ，绝缘层较薄  ，需持久在500℃甚至更高温度下工作  ，且在如此高温下绝缘电阻须达到50 MΩ(50O V)  ，国产的高硅氧玻璃纤维纱通过传统工艺很难满足这些要求。固然国产高硅氧玻璃纤维纱已从质量上很大的提高  ，部门技术指标也逐步趋于不变  ，但出产厂家提供的样本中电机能指标语焉不详  ，有些甚至是空缺。例如：某专业出产厂选取三元系统玻璃造作设备出产后再进行处置的高硅氧玻璃纤维纱(机能指标如表2所示)  ，拥有较高的机械强度  ，耐高温机能也较好  ，能持久在500℃环境中工作；但当温度为400℃左右时  ，其绝缘机能因温度的升高而降低  ，当温度为500℃时  ，其绝缘电阻险些为零。
    显然  ，用此高硅氧玻璃纤维纱和传统工艺造作的高温导线只能满足机械机能要求  ，难以满足绝缘机能的要求。通过屡次实际  ，我们造作绝缘时选取在高硅氧玻璃纤维纱中涂覆拥有优越绝缘机能的耐高温涂料并烘烤的步骤  ，实现了导线在500℃时绝缘电阻达到50 MΩ(500 V)的要求。因而  ，我们所选择的高硅氧玻璃纤维纱必须是能耐500℃的高温  ，可方便地涂覆耐高温涂料  ，并且涂覆后的导线应能接受使导线表表干燥的高温炉烘烤及之后的卷绕。
 
2．3 导线的结构
    高硅氧玻璃纤维纱绝缘耐高温导线的结构有多种大局：裸铜线+高硅氧玻璃纤维纱绕包、镀镍铜线+高硅氧玻璃纤维纱绕包、镀银铜线+高硅氧玻璃纤维纱绕包十四氟乙烯护套、镀银铜线+高硅氧玻璃纤维纱绕包+硅脂浸渍+四氟乙烯护套、镀镍铜线+高硅氧玻璃纤维纱绕包+耐高温涂覆液浸渍等。我们选取了镀镍铜线+高硅氧玻璃纤维纱绕包+耐高温涂覆液浸渍结构。为了减幼耐高温导线的直流电阻  ，镀镍铜线应平坦、圆滑  ，高硅氧玻璃纤维纱应均匀柔软  ，耐高温涂覆液应为有机固化油漆  ，并且选取合理的工艺措施  ，相宜的固化烧结温度。
 
3 、新型耐高温导线的造作
    由于耐高温导线的使用环境比力特殊  ，在数百摄氏度的高温环境中导线险些一向进行着加快老化  ，导线上任何瑕疵和黑点都将影响导线的使用寿命  ，因而耐高温导线的资料选择、工艺造作、造作环境、清洁水平极度沉要。耐高温导线整个造作过程可分为导体尺寸定位、高硅氧玻璃纤维纱复绕、绝缘绕造、涂覆液浸渍、高温烘烤烧结等几个步骤。在试造过程中必须凭据工艺要求对导线造作设备进行必要调整  ，如与梦想的工艺相差距离太大时还须对造作设备进行部门刷新。

3．1 导体整形
    镀镍铜线导体可用拉拔模进行整形  ，使导体尺寸定位在划定的领域中。在拉拔过程中必须把稳的是应选用相宜的拉丝液  ，并且在整形后必须将拉丝液洗濯干净  ，以免残留而在高温状态时对导线造成不良影响  ，以及在特定环境中开释不良气体而对环境造成不用要的传染。

3．2 高硅氧玻璃纤维纱复绕
    通常是将选定支数的几股高硅氧玻璃纤维纱复绕归并起来作为耐高温导线的绝缘  ，使导线更细腻、光滑、柔软。复绕时高硅氧玻璃纤维纱被安放在特定的支架上  ，通过上引法导出纤维纱并节造好每股的张力  ，经过蜂房式绕线收在绕包设备专用骨架上。如纤维纱张力节造不当  ，归并后的高硅氧玻璃纤维纱会松紧不均匀、粗细不一致、表表毛糙；反之  ，则归并后的高硅氧玻璃纤维纱粗细均匀、平坦光滑。高硅氧玻璃纤维纱归并复绕中的清洁问题必须引起器沉  ，一旦粉尘侵入归并后的高硅氧玻璃纤维纱中  ，粉尘将始终存在而无法断根  ，造成耐高温导线在耐温等级、绝缘机能、传输损耗等方面的机能急快降低  ，严沉时将影响到耐高温导线的使用寿命。

3．3 绝缘绕造
     耐高温导线造作过程中的绝缘绕造是极度关键的工序  ，绝缘绕造时必须严格节造高硅氧玻璃纤维纱绕包的节距和表径  ，其关键是选用合理的共同齿轮  ，严格节造高硅氧玻璃纤维纱的放纱张力。绕造成型后的导线须平坦、光滑、圆整。从新型耐高温导线要求的尺寸能够看出  ，高硅氧玻璃纤维纱绝缘层厚度只有0．2 mm  ，所以对绕包工艺要求相当高。
    耐高温导线的导体在专用的绕包机上进行高硅氧玻璃纤维纱的绕造。通常绕包机的绕包头有切线式和同心式两种。切线式绕包的利益是当专用骨架上绕包资料绕完后  ，增长资料时不用剪断主导体  ，这样能保障被加工导线的陆续长度；弊端是绕造时导线晃悠较大以及高硅氧玻璃纤维纱在通过数路过渡导轮后纤维起毛而影清脆路工序。在绕造其他资料时切线式绕包是一种很好的绕造方式  ，但在绕造高硅氧玻璃纤维纱或类似的资料时需慎沉思考。同心式绕包的利益是绕造时导线晃悠较幼  ，并且高硅氧玻璃纤维纱通过的过渡导轮也较少  ，起毛景象没有切线式绕包严沉  ，绕包使嘏力的调节也比力方便；弊端是当专用骨架上的绕包资料绕完后  ，增长资料时必须剪断主导体  ，而后再进行换盘、穿线、沉新接线  ，这给绕包操作带来肯定不便。无论采取那种绕包大局  ，第一层绕包和第二层绕包的绕造方向必须相反。如必要进行多层绕造时  ，必须遵守的准则是在绕造的绕造方向须与上一层的方向相反  ，这样导线的表表极度紧凑、光滑、平坦  ，整个绝缘层细腻均匀。在绕包时我们选取了较幼的绕包节距  ，绕包后导线表表十吩旖整、光滑  ，最终将导线的表径节造在1．1 mm 以内  ，切合了新型耐高温导线技术指标的要求。

3．4 涂覆层涂造
    在进行高硅氧玻璃纤维纱绕包时  ，必须同步进行有机耐高温涂覆资料的涂造。由于高温涂覆资料通常都是比力稀薄的液体(如水通常)  ，因而在导线放出达到绕包头之间能够搁置一个容器  ，导线穿过含有高温涂覆液的容器时  ，导体表表被高温涂覆液浸润涂覆。高温涂覆液涂覆后的导线通过第一个绕包头实现炼硅氧玻璃纤维纱第一层绕包；接着通过含有高温涂覆液的容器进行二次涂覆；而后通过第二个绕包头实现高硅氧玻璃纤维纱的第二层绕包；再次通过含有高温涂覆液的容器进行三次涂覆。我们凭据新型耐高温导线的技术指标和设计的必要  ，选择了相宜的绕包层数、涂覆浸渍液和涂覆的次数  ，使高温导线达到了设计的要求。在整个绕包涂覆过程中还必须把稳：a．造作环境(出格是涂覆容器)的清洁。b．涂覆液的配比和浓度  ，造作时环境温度最好为18～26℃。c．导线的圆周面不允许出现垂滴景象。

3．5 烘烤烧结
    在高硅氧玻璃纤维纱表表浸渍液未干燥前导线绝对不能卷绕  ，只有经过烧结炉高温烘烤烧结  ，且导线表表的涂覆干燥后才可收盘。烘烤烧结时要思考烘烤温度和烘烤功夫这两个参数。烘烤温度是由导线的资料、导线的几何尺寸和浸渍液的配比等成分确定。烘烤温度过低  ，会使导线表表干燥  ，而绝缘内部还有残留的未烧结浸渍液  ，影响导线的电气机能；烘烤温度过高  ，导线将会被烤焦  ，影响导线的机械机能  ，严沉时甚至导致导线败坏  ，无法使用。烘烤温度的选择还须凭据烘烤烧结的功夫综合思考。烘烤功夫通常由导线在烧结炉内停顿的功夫决定。相宜的烘烤温度和必要烘烤功夫将使最终造得的耐高温导线表表干燥、光滑、无疙瘩、无起皮  ，导线弯曲自若  ，通过收线装置可将导线均匀收排到相宜的导线盘上。

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